(57)【要約】【課題】風の検出と再現が簡単に行えるようにする。【解決手段】所定の信号成分に含まれる風成分を検出する風検出部と、風検出部で検出した風成分に応じて風を発生させる風発生部とを備えた。風成分を検出する風検出部では、例えばマイクロフォンが集音した音声信号を解析して、風成分の大きさを検出する。風発生部では、その風成分の大きさに応じて、ファンの駆動制御などを行って、風を再現させる。【選択図】図５
2010017306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の信号成分に含まれる風成分を検出する風検出部と、
前記風検出部で検出した風成分に応じて風を発生させる風発生部とを備えた
環境再現システム。
【請求項２】
前記所定の信号成分は、マイクロフォンが収録した音声信号である
請求項１記載の環境再現システム。
【請求項３】
前記風検出部は、前記マイクロフォンが収録した音声信号から風成分を検出する処理を行う
請求項２記載の環境再現システム。
【請求項４】
前記風検出部での音声信号からの風成分の検出は、音声信号波形のピーク間差分に基づいて風成分の大きさを判定する
請求項３記載の環境再現システム。
【請求項５】
前記マイクロフォンが収録した音声信号から低域成分を抽出する低域通過フィルタを設け、
前記低域通過フィルタの出力から前記ピーク間差分を検出する
請求項４記載の環境再現システム。
【請求項６】
前記風発生部は、前記風検出部が検出した風の大きさに応じて、駆動量が調整されるファンで構成した
請求項５記載の環境再現システム。
【請求項７】
前記所定の信号成分は、風力計が検出した風成分の値である
請求項１記載の環境再現システム。
【請求項８】
マイクロフォンが集音した音声信号の波形を解析する波形解析部と、
前記波形解析部で得られた音声信号波形のピーク間差分を検出するピーク間差分検出部と、
前記ピーク間差分検出部で検出されたピーク間差分の値に基づいて風の大きさを判定するレベル判定部とを備えた
風検出装置。
【請求項９】
前記マイクロフォンが収録した音声信号から低域成分を抽出する低域通過フィルタを設け、
前記低域通過フィルタの出力から前記ピーク間差分検出部がピーク間差分を検出する
請求項８記載の風検出装置。
【請求項１０】
音声信号をスピーカから出力する音声出力部と、
前記スピーカから出力される音声信号に含まれる風成分を検出する風検出部と、
前記風検出部で検出された風の大きさに応じた風を発生させる風発生部とを備えた
風発生装置。
【請求項１１】
前記風検出部は、音声信号波形のピーク間差分に基づいて風成分の大きさを判定する
請求項１０記載の風発生装置。
【請求項１２】
前記風発生部は、複数のファンで構成し、複数チャンネルの音声信号から検出された風の大きさに応じて、前記複数のファンのそれぞれを制御する
請求項１１記載の風発生装置。
【請求項１３】
前記複数のファンは、空調機器が備えるファンを使用した
請求項１１記載の風発生装置。
【請求項１４】
マイクロフォンが集音した音声信号の波形を解析する波形解析処理と、
前記波形解析処理で得られた音声信号波形のピーク間差分を検出するピーク間差分検出処理と、
前記ピーク間差分検出処理で検出されたピーク間差分の値に基づいて風の大きさを判定するレベル判定処理とを行う
風検出方法。
【請求項１５】
供給される音声信号に含まれる風成分を検出する風検出処理と、
前記風検出処理で検出された風の大きさに応じた風を発生させる風発生処理とを行う
風発生方法。
【請求項１６】
マイクロフォンが集音した音声信号の波形を解析する波形解析処理と、
前記波形解析処理で得られた音声信号波形のピーク間差分を検出するピーク間差分検出処理と、
前記ピーク間差分検出処理で検出されたピーク間差分の値に基づいて風の大きさを判定するレベル判定処理とを、
情報処理装置に実装して実行する
プログラム。
【請求項１７】
供給される音声信号に含まれる風成分を検出する風検出処理と、
前記風検出処理で検出された風の大きさに応じた風を発生させる風発生処理とを、
情報処理装置に実装して実行する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境再現システム、風検出装置、風発生装置、風検出方法、風発生方法及びプログラムに関し、特に風による環境を再現するのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のセンサの位置を制御する手法として、例えば特許文献１に記載されたものを本出願人は先に提案した。
この特許文献１に記載のものは、センサとして撮像部を有するカメラとした例であり、複数の撮像部を、それぞれの相対位置を連続的に変更可能に支持機構で支持させる構成としてある。そして、支持機構で支持させた各撮像部の位置情報を記憶させて、その記憶された位置情報に基づいた各撮像部の配置を再現できる構成としたものである。
【０００３】
このように過去の撮像部での撮像状況を再現できることで、過去に撮像した状態と同じ状態を作り出すことができる。特許文献１に記載されたものは、センサとして、撮像部を適用した例であるが、センサとして他のものを適用することも可能である。例えば、センサとして、マイクロフォンを使用することで、音声の集音状態の設定を、過去の設定と同じにすることができる。
【特許文献１】特開２００４−２６６５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、この種の収録や集音を行う場合には、カメラで得た映像を記録したり、マイクロフォンで拾った音声を記録し、それらの映像や音声を再生側で再現させるのが一般的であった。
ところが、例えばディスプレイで映像を再生させたり、あるいはスピーカから音声を出力させるだけでは、収録時の環境を完全に再現しているとは言えない問題があった。
この問題点を解決するために、例えば収録時の風の状態を検出して、その検出した風の状態を再生環境で再現するようにしたものが各種開発されている。
この従来から提案されている風の再現装置は、風を風力計などにより検出し、その検出した風を、扇風機の如きファン装置を使用して再現させるものであり、収録側と再生側のいずれでも大がかりな装置構成が必要となる問題があった。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなだれたものであり、風の検出と再現が簡単に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の環境再現システムは、所定の信号成分に含まれる風成分を検出する風検出部と、その風検出部で検出した風成分に応じて風を発生させる風発生部とを備えた構成とした。
【０００７】
また本発明の風検出装置は、マイクロフォンが集音した音声信号の波形を解析する波形解析部を備える。そして、その波形解析部で得られた音声信号波形のピーク間差分を検出するピーク間差分検出部と、ピーク間差分検出部で検出されたピーク間差分の値に基づいて風の大きさを判定するレベル判定部とを備えた構成とした。
【０００８】
また本発明の風発生装置は、音声信号をスピーカから出力する音声出力部を備える。そして、そのスピーカから出力される音声信号に含まれる風成分を検出する風検出部と、風検出部で検出された風の大きさに応じた風を発生させる風発生部とを備えた構成とした。
【０００９】
また本発明の風検出方法及びその方法を適用したプログラムは、マイクロフォンが集音した音声信号の波形を解析する波形解析処理を行う。そして、その波形解析処理で得られた音声信号波形のピーク間差分を検出するピーク間差分検出処理と、ピーク間差分検出処理で検出されたピーク間差分の値に基づいて風の大きさを判定するレベル判定処理とを行う。
【００１０】
また本発明の風発生方法及びその方法を適用したプログラムは、供給される音声信号に含まれる風成分を検出する風検出処理と、風検出処理で検出された風の大きさに応じた風を発生させる風発生処理とを行う。
【００１１】
これら本発明によると、音声信号などの比較的簡単に得られる信号から、風成分を検出することができる。そして、その得られた風成分で検出される風の大きさに応じて、風の発生状況を制御することで、収録時の風を再現できるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、例えば音声再生用に集音される音声信号などから風を検出することが可能となり、その検出した風の再現が、簡単に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施の形態を、以下の順序で添付図面を参照して説明する。
１．集音側の構成例：図１３〜図１７
２．置構成例：図１〜図４
３．風検出処理例：図５〜図１０
４．ファンの制御例：図１１，図１２
５．変形例の説明
【００１４】
［集音側での構成例］
まず、本発明の実施の形態による風の検出及び風の発生について説明する前に、その風の検出を行う上で、適用されるシステム構成の例について説明する。
図１３は、集音時のシステム構成例について示した図である。
図１の構成について説明すると、レール９０に沿って移動可能に、複数のセンサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・を配置する。図１の例では、３つのセンサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃを配置した例を示してあるが、後述するように、それより多数のセンサ装置が実際には用意されている。
センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・を移動可能とする機構などの詳細構成については後述するが、本例の各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・は、データを取得するセンサとして、音声を集音するマイクロフォン１１を備える。また、本例の各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・は、自らのセンサ装置の位置を検出する位置検出部１２を備える。
【００１５】
各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・は、それぞれのセンサ装置で取得したデータ（即ちマイクロフォン１１で集音したオーディオデータ）を、センサ情報取得装置１００に送り、そのセンサ情報取得装置１００で処理されたデータをレコーダ２００で記録させる構成としてある。また、各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・の位置検出部１２で検出した位置情報についても、センサ情報取得装置１００に送る構成としてある。各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・とセンサ情報取得装置１００との間でのデータ伝送は、有線伝送路による伝送と、無線通信手段を使用した無線伝送のいずれでもよい。
【００１６】
次に、引き続いて図１３を参照して、これらのセンサ装置からのデータが供給されるセンサ情報取得装置１００の構成について説明する。
センサ情報取得装置１００は、センサ信号受信部１０１を備え、そのセンサ信号受信部１０１で受信したセンサ情報を、センサ情報記録部１０２に記録させる。また、センサ信号受信部１０１で受信したセンサ信号は、センサ情報取得装置１００とは別体のレコーダ２００に供給して記録させる。本例の場合には各センサ装置が備えるセンサはマイクロフォンであり、そのマイクロフォンが集音した音声信号が、レコーダ２００に記録される。記録については、例えば各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・からの音声信号が、それぞれ別のチャンネルの音声信号として記録される。そのレコーダ２００での記録の際に、各チャンネルの音声信号に、センサ位置情報を付加するようにしてもよい。センサ位置情報は、センサ情報記録部１０２からレコーダ２００に供給される。
【００１７】
また、センサ信号受信部１０１で受信したセンサ情報をセンサ信号処理部１０３に送り、センサ信号処理部１０３で、センサ装置で取得したデータ（本例の場合には音声信号）の解析を行う。解析を行うと、その解析結果に基づいて、アクチュエータ制御部１０７に指令を送る。
【００１８】
また、センサ情報記録部１０２からセンサ位置情報を、表示部１０８に供給し、表示部１０８で各センサ装置の位置を表示させることができる。
センサ情報記録部１０２に得られたセンサ位置情報は、位置情報検出部１０５から位置情報記録部１０４に送り、記録（記憶）させる。位置情報記録部１０４で記録された位置情報と、位置情報検出部１０５で検出された位置情報とは、誤差検出部１０６に送って、制御したセンサ位置と実際のセンサ位置との誤差が検出される。
【００１９】
アクチュエータ制御部１０７は、各センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・の位置を移動させる駆動を制御する手段である。このアクチュエータ制御部１０７には、センサ信号処理部１０３から各センサ装置の位置を移動させる駆動指令が供給され、該当する指令に対応した駆動を行うと共に、誤差検出部１０６からの誤差信号により、駆動位置の誤差を補正する処理も行われる。
【００２０】
これらのセンサ情報取得装置１００内の処理は、制御部１１０の制御に基づいて実行される。また、センサ情報取得装置１００は、操作部１１１を備え、その操作部１１１の操作状況に基づいて、制御部１１０は各部の制御を行う。
【００２１】
次に、それぞれのセンサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・の構成例について説明する。
図１４は、センサ装置１０ａの構成を示したもので、他のセンサ装置１０ｂ，１０ｃ・・・についても構成は同じである。
センサ装置１０ａは、マイクロフォン１１を備えて、周囲の音声を集音する。マイクロフォン１１の音声入力箇所には、風防１７が取付けてあり、いわゆる風による音が音声信号が含まれない構成としてある。風防１７は、例えば合成樹脂よりなるスポンジ状の部材などで構成され、マイクロフォンとして一般的に使用されているものである。
マイクロフォン１１の出力信号を音声処理部１３に供給して、伝送用のオーディオデータとし、通信部１４に供給する。
また、センサ装置１０ａは位置検出部１２を備える。位置検出部１２としては、例えばＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）の測位信号を受信して、絶対位置の測位演算を行って、現在位置を測位するものを適用する。
位置検出部１２で検出された位置情報は、通信部１４に送る。
通信部１４では、センサ情報である音声信号と位置情報とを、センサ情報取得装置１００側に送信させる出力処理を行う。
【００２２】
また、センサ装置１０ａは、自身の位置を移動させるためのモータ１６を備えて、そのモータ１６の駆動が駆動部１５による行われる。ここでもセンサ装置の位置の移動は、図１３に示したレール９０に沿った移動である。駆動部１５の駆動制御は、通信部１４で受信した駆動指令により行われる。アクチュエータ制御データは、図１３に示したセンサ情報取得装置１００のアクチュエータ制御部１０７から供給される指令である。
【００２３】
次に、センサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・の配置状態の例について、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、直線状のレール９０を用意して、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊを配置した例である。また図１６は、円状（環状）のレール９０′を用意して、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊを配置した例である。
図１５と図１６のいずれの例においても、樹木１の近傍に野鳥の群れ２がいる状態であり、その野鳥の群れ２の鳴き声を、センサ装置が備えるマイクロフォン１１で集音することを目的としている。
このため、本実施の形態では、例えば図１５（ａ）に示すように、樹木１の左側に野鳥の群れ２がいる状態では、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊの内の大部分のセンサ装置１０ａ〜１０ｈを、レール９０に沿って左側に短い間隔で配置し、樹木１の右側では、２個のセンサ装置１０ｉ及び１０ｊだけを広い間隔で配置する。
これに対して、図１５（ｂ）に示すように、樹木１の右側に野鳥の群れ２がいる状態では、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊの内の大部分のセンサ装置１０ｃ〜１０ｊを、レール９０に沿って右側に短い間隔で配置し、樹木１の左側では、２個のセンサ装置１０ａ及び１０ｂだけを広い間隔で配置する。
【００２４】
同様に図１６に示した円状のレール９０′に配置した例について説明すると、例えば図１６（ａ）に示すように、樹木１の左側に野鳥の群れ２がいる状態では、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊの内の大部分のセンサ装置１０ａ〜１０ｈを、レール９０′に沿って左側に短い間隔で配置し、樹木１の右側では、２個のセンサ装置１０ｉ及び１０ｊだけを広い間隔で配置する。
また、図１６（ｂ）に示すように、樹木１の右側に野鳥の群れ２がいる状態では、１０個のセンサ装置１０ａ〜１０ｊの内の大部分のセンサ装置１０ｃ〜１０ｊを、レール９０′に沿って右側に短い間隔で配置し、樹木１の左側では、２個のセンサ装置１０ａ及び１０ｂだけを広い間隔で配置する。
【００２５】
次に、この図１５又は図１６に示す処理が行われるための制御処理について、図１７のフローチャートを参照して説明する。
図１７のフローチャートは、センサ装置の位置制御処理例を示したものである。この制御処理は、例えばセンサ情報取得装置１００内の制御部１１０の制御で実行されるものである。まず制御部１１０は、初期状態として複数のセンサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・をほぼ等間隔で配置する（ステップＳ１）。そして、そのほぼ等間隔で配置されたセンサ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・から送信されるセンサ情報としてのオーディオデータを、センサ情報取得装置１００内のセンサ信号処理部１０３で解析して、音声が集合した箇所を探索する（ステップＳ２）。この探索処理は、各センサ装置のマイクロフォンからのオーディオデータ（音声データ）に基づいて、音声レベルの分布から判断する。
【００２６】
音声の集合した箇所を判断すると、音声が集合した箇所では、センサ装置を狭い間隔で密に配置し、音声が集合していない箇所では、センサ装置を広い間隔で疎に配置するように、各センサ装置の駆動制御を行う（ステップＳ３）。
図１７のフローチャートでは、ステップＳ３で処理を終了させてあるが、ステップＳ３の処理が終了した後に、再度ステップＳ２の判断処理を行い、リアルタイムに逐次各センサ装置の配置位置を変化させてもよい。
【００２７】
［装置構成例］
次に、このような構成で集音された音声信号から風を検出し、検出した風を発生させる構成について説明する。
図１は、本実施の形態の構成例を示した図である。
図１の構成について説明すると、レコーダ２００は、図１３及び図１４に示した複数のマイクロフォン１１で集音した音声信号が、それぞれのチャンネルごとに記録されるレコーダである。それぞれのマイクロフォン１１は、図１４に示したように風防１７を付けて、風による音（いわゆる風切り音）を拾わないようにしてある。レコーダ２００に記録される各チャンネルの音声信号は、そのときのマイクロフォン１１の位置情報が付加されている。
【００２８】
レコーダ２００から出力されて、音声入力端子３０１に得られた音声信号は、風信号分離部３０２に供給して、音声信号成分と風信号成分とに分離する。この分離処理の詳細については後述する。
風信号分離部３０２で分離された音声信号は、音声処理部３０３に供給し、音声を再生させるための各種音声信号処理を行う。例えばデジタル音声信号からアナログ音声信号への変換や増幅などを行う。処理された音声信号は、音声セレクタ部３０４に供給して、それぞれのチャンネルのスピーカ装置３０５に分配し、対応したスピーカ装置３０５から出力させる。音声セレクタ部３０４での分配を行う際には、音声信号に付加されたマイクロフォンの位置情報を使用して、そのマイクロフォンの位置に対応した位置のスピーカに供給させる。
【００２９】
風信号分離部３０２で分離された風信号は、風信号処理部３０６に供給する。風信号処理部３０６では、その風を検出した音声信号を集音したマイクロフォンの位置と、風信号で検出された風の大きさとに基づいて、ファンの駆動信号を生成させる。
生成されたファンの駆動信号は、風信号セレクタ３０７に供給して、対応した位置の風発生装置３０８に供給させる処理を行い、風を生成させる。風信号セレクタ部３０７では、風信号を分離した音声信号に付加されたマイクロフォンの位置情報を使用して、そのマイクロフォンの位置に対応した位置の風発生装置３０８に供給させる。
【００３０】
これらのスピーカ装置３０５からの音声出力と風発生装置３０８からの風の発生は、制御部３１１の制御に基づいて実行される。制御部３１１は、操作入力部３１０でのユーザ操作に基づいて、制御状態を調整可能としてある。例えば、スピーカ装置３０５の設置位置や風発生装置３０８の設置位置などを、操作入力部３１０での操作に基づいて調整する。その調整があることで、各セレクタ部３０４，３０７での各信号の分配状況を、対応した状態に変化させる。
【００３１】
図２は、スピーカ装置３０５と風発生装置３０８の配置例を示した図である。
この例では、スピーカ装置３０５が備える複数のスピーカユニット５０１と、風発生装置３０８が備える複数のファン５０２の配置例を示した図である。
図２の場合には、中心位置を囲むように円形に複数のスピーカユニット５０１を配置してあり、中心位置にいるリスナー（図示せず）の周囲各方位から音が聞こえる構成としてある。また、複数のファン５０２についても、中心位置を囲むように円形に配置してあり、リスナーの周囲各方位から風が到来する構成としてある。
【００３２】
図３は、ファン５０２の構成例を示してある。
この図３例のファン５０２は、いわゆるスクロールファンとして構成したものであり、複数枚の羽根５１１が取付けてあり、中心軸に沿ってファン５０２を回転させることで、風が発生させる。ファン５０２は、図示しないモータにより回転駆動される。
【００３３】
図４は、図１の風信号分離部３０２及び風信号処理部３０６での処理構成の詳細を示した図である。
まず、音声信号から風信号を検出する構成について説明すると、入力した音声信号を、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４０１に供給し、音声信号の低域成分だけを抽出する。低域通過フィルタ４０１としては、例えば音声信号のサンプリング周波数に対する１％のカットオフ周波数のものを使用する。但し、このようなカットオフ周波数に限定されるものではない。
低域通過フィルタ４０１で抽出された低域の音声信号は、ピーク検出部４０２に供給し、音声波形のピークレベルを検出する。検出したピークレベルは、ピーク間差分検出部４０３に供給して、各ピーク間の差分値を検出する。そして、その検出したピーク間差分値を、風利用閾値判定部４０４に供給し、風の大きさを判断する。判断した風の大きさに基づいて、パルス変換部４０５にファンを駆動させるためのＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成し、その生成されたＰＷＭ信号を、図３のファン５０２を駆動させるモータ（図示せず）に供給する。
なお、ピーク間差分から風成分を検出する具体的な例については後述する。
【００３４】
［風検出処理例］
次に、図５のフローチャート及び図６〜図１０の音声信号波形を参照して、音声信号から風の大きさを検出して、ファンの駆動信号を生成させる処理について説明する。
図５のフローチャートについて順に説明すると、まず、音声信号が入力（受信）されると（ステップＳ１１）、その入力音声信号を低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４０１を通過させて、所定周波数以下の低域成分だけとする（ステップＳ１２）。その低域成分だけの音声信号から、音声波形の各ピーク位置を検出し、その検出したピーク位置と隣接したピーク位置との差分を検出する（ステップＳ１３）。
【００３５】
その検出した差分を制御部３１１側から供給された閾値と比較し、閾値を越える信号が入力したか否か判断する（ステップＳ１４）、その比較に基づいて、閾値を越えた場合には、そのときの差分値に応じて、ファンの駆動レベルを設定する。そして、設定された駆動レベルに応じたパルス変調信号を生成させるパルス変換処理を行い（ステップＳ１５）、さらにそのパルス変調信号のレベル調整をして（ステップＳ１６）、調整されたパルス変調信号をファンの駆動モータに供給する。
【００３６】
具体的な波形例を参照して、図５のフローチャートの処理について説明すると、まず、図６に示した音声信号波形が入力したものとする。図６において縦軸は振幅であり、横軸はサンプル点の変化（つまり時間軸）を示す。音声信号波形は、マイクロフォン１１が拾った信号である。
この図６の音声信号波形に対して、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通過させて、低域成分だけを取り出すことで、図７に示す信号となったとする。この図７に示す低域の音声信号波形からピーク位置を検出し、その検出したピーク位置に基づいて、風検出を行う。例えば、予め設定された閾値ＴＨ  Ａとピーク位置Ａ１，Ａ２，Ａ３とを比較して、閾値ＴＨ  Ａを風成分とすることができる。しかしながら、このような低域通過フィルタを通過させた信号と閾値との比較で、閾値以上のレベルの信号を風成分とした検出は、あまり精度の良くない不完全な風検出である。
そこで本実施の形態においては、ピーク間差分を使用して、音声信号から風成分を検出する処理を行う。
【００３７】
この点を図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は、図６及び図７の波形図の一部を拡大して示す図である。図８は、音声信号波形をそのまま示してあり、図９は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通過させた信号波形である。図９に示すように、低域成分の音声信号波形から、各ピーク位置を検出する。図９の例では、ピーク位置Ｐａ及びＰｂを示してある（図９中の他のピーク位置は省略）。このように隣接した２つのピーク位置Ｐａ及びＰｂが検出されると、その差分Ｐｘを検出する。差分Ｐｘは、ピーク位置Ｐａとピーク位置Ｐｂとのレベルの差である。なお、図９から判るように、ここでのピーク位置とは、音声波形の傾きの符号が変わった部分である。
このようにして、ピーク位置ごとに、その直前のピーク位置とのレベル差を検出し、そのレベル差を示したのが、図１０である。図１０において横軸がサンプル点（つまり時間軸）であり、縦軸が差分値である。この図１０は、図７の波形について解析した結果を示したものである。
この図１０に示される差分値が極大となる点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が、それぞれ図７のピーク位置Ａ１，Ａ２，Ａ３に対応している。Ａ１＞Ａ２＞Ａ３のレベル関係は、そのままピーク間差分の大きさＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３となっている。従って、ピーク間差分の大きさを、検出される風の大きさ（レベル）とすることができる。
従って、このようにして得られたピーク間差分が、予め設定された閾値を越えている場合に風成分であるとし、その閾値を越えたレベルの高さを、風のレベルとする。
【００３８】
ピーク検出そのものの条件としては、次式で示される。
ｘ［ｔ−１］＜ｘ［ｔ］かつｘ［ｔ］＞ｘ［ｔ＋１］
この式は、音声信号の時間軸の関数ｘ［ｔ］とし、その値ｘ［ｔ］の１サンプル前の値ｘ［ｔ−１］と１サンプル後の値ｘ［ｔ＋１］を比較して、符号が変わる点をピーク位置として決めるものである。
【００３９】
［ファンの制御例］
図１１及び図１２は、ファンの駆動信号と風の強さの例を示した図である。
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ信号のオン期間ａとオフ期間ｂとを変化させたＰＷＭ信号の別の例を示したもので、図１１（ａ）から図１１（ｅ）になるに従って、オン期間ａが徐々に短くなっている例を示してある。
このようにオン期間が短くなることで、駆動信号の供給でファンから得られる風の強さは順に弱くなって行く。
【００４０】
駆動信号のオン期間ａとオフ期間ｂとは、例えば次の式から設定が可能である。
ａ：（ａ＋ｂ）＝α（level（ｔ）−ＴＨ）：maxlevel−ＴＨ
この式において、level（ｔ）は、その時刻のレベルであり、maxlevelは値の上限レベルである。ＴＨは閾値であり、αが係数である。この係数αが、図５のフローチャートのステップＳ１６でのレベル調整用の係数である。
図１２のＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５は、風の強さ（レベル）を示したものである。図１１（ａ）のＰＷＭ信号を駆動信号とすることで、図１２の強さＷ１の風が得られる。以下、図１１（ｂ）のＰＷＭ信号で強さＷ２となり、図１１（ｃ）のＰＷＭ信号で強さＷ３となり、図１１（ｄ）のＰＷＭ信号で強さＷ４となり、図１１（ｅ）のＰＷＭ信号で強さＷ５となる。このように、発生させる風の大きさ（レベル）を制御できる。
【００４１】
このように音声信号から風成分を検出して、その検出した風成分に応じて、風発生装置の制御を行うことで、集音時の風の状態を良好に再現できるようになり、集音時の環境を再現できる環境再現システムが構成できる。この場合、風の成分は、マイクロフォンが集音した音声信号から行うので、別途風成分を検出するための構成が必要なく、レコーダに録音された音声信号だけから簡単に風成分を得て、再現できるようになる。マイクロフォンについては、図１などに示すように風防１７を設けて、目立つ風切り音のような風の成分を除去するようにしてあり、本実施の形態の処理を行う上で、音声信号の集音に特別な処理を行う必要がない。
【００４２】
［変形例の説明］
なお、上述した実施の形態では、マイクロフォンが集音した音声信号を、レコーダに記録させ、そのレコーダに記録された音声信号が風成分を検出して風を発生させる構成としたが、レコーダを備えない構成として、マイクロフォンが拾って得た音声信号から直接風成分を検出して、風を発生させる構成としてもよい。或いは、マイクロフォンが拾って得た音声信号から、風成分を検出して、その検出した風成分を、音声信号の付加情報として、レコーダに記録してもよい。風を発生させる場合には、その風成分の情報を使用して、風を生成させることができる。
【００４３】
また、上述した実施の形態では、マイクロフォンが集音した音声信号から、風成分を検出する構成としたが、その他の構成で風成分を検出する構成としてもよい。
例えば、上述した実施の形態では、ピーク間の差分から風の成分を検出するようにしたが、低域通過フィルタで検出した音声信号の低域成分の値から、直接、風成分を検出するようにしてもよい。
或いは、図１４に示したセンサ装置１０ａに、風力計と風の方向を検出する装置を取付け、その風力計で検出された風力値と風の方向の値を、音声信号と共にレコーダ２００に記録させて、その記録された風力値を、再現させる構成としてもよい。
また、マイクロフォンを使用して集音する場合には、上述した実施の形態では、マイクロフォンに風防を取付けて、いわゆる風切り音が音声信号に含まれるようにしたが、風防のない構成のマイクロフォンから得た音声信号を使用して、風成分を検出するようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した実施の形態では、風を発生させるファンに、図１１及び図１２に示すように、風の大きさに応じて駆動量を変化させて、発生させる風の大きさを制御する構成としたが、単純にファンの駆動のオン・オフを制御するようにしてもよい。即ち、閾値を越える大きさの風を検出したとき、対応した位置（方向）のファンをオンさせて風を発生させ、閾値以下であるとき、そのファンをオフとして、風を発生させない構成とする。このようにすることで、ファンの駆動制御が簡単になる。
【００４５】
また、図１及び図２に示した風発生装置３０８及びその発生装置が備えるファン５０２としては、風発生専用のファンを備えた装置を想定したが、例えば、室内に設置された空調機器（冷房装置、暖房装置、換気装置など）が備えるファンを使用してもよい。
この空調機器のファンを使用することで、既存のファンを使用して、簡単に風の発生を制御できるようになる。なお、図２の配置例では、スピーカとファンを１対１で配置した例としたが、ファンについては、スピーカよりも少ない数としてもよい。
【００４６】
また、図１などに示した風検出のための処理を行う構成や、風発生のための処理を行う構成については、専用の装置として構成させた例について説明したが、例えばパーソナルコンピュータ装置などの汎用の情報処理装置に、図５のフローチャートなどで説明した処理を実行するプログラム（ソフトウェア）を実装させて、その情報処理装置が、風を発生させるファンを制御する構成としてもよい。
この場合、情報処理装置に実装させるプログラム（ソフトウェア）については、ディスクや半導体メモリなどの各種媒体で配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるスピーカとファンの配置例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるファンの例を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態による風検出部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態による音声信号からの風検出処理と風発生処理の例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態の風検出処理例を説明するための音声信号波形の例を示す波形図である。
【図７】図６の音声波形に低域通過フィルタを通過させた状態を示す波形図である。
【図８】図６の波形図の要部を拡大して示す波形図である。
【図９】図８の音声波形に低域通過フィルタを通過させた状態を示す波形図である。
【図１０】図６の音声波形の時間差分を示す特性図である。
【図１１】本発明の一実施の形態によるファンを駆動する信号の例を示す波形図である。
【図１２】図１１の信号波形により得られる風の強さの例を示す特性図である。
【図１３】音声信号の集音構成例を示す構成図である。
【図１４】図１３例の装置が備えるセンサ装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１３例の装置のセンサ配置例（直線状に配置した例）を示す説明図である。
【図１６】図１３例の装置のセンサ配置例（円状に配置した例）を示す説明図である。
【図１７】図１３例の装置のセンサ配置処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０ａ〜１０ｐ…センサ装置、１１…マイクロフォン、１２…位置検出部、１２ａ…測位信号受信部、１３…音声処理部、１４…通信部、１５…駆動部、１６…モータ、１７…風防、９０，９０′…レール、１００…センサ情報取得装置、１０１…センサ信号受信部、１０２…センサ情報記録部、１０３…センサ信号処理部、１０４…位置情報記録部、１０５…位置情報検出部、１０６…誤差検出部、１０７…アクチュエータ制御部、１０８…表示部、１１０…制御部、１１１…操作部、２００…レコーダ、３０１…音声入力端子、３０２…風信号分離部、３０３…音声処理部、３０４…音声セレクタ部、３０５…スピーカ装置、３０６…風信号処理部、３０７…風信号セレクタ部、３０８…風発生装置、３１０…操作入力部、３１１…制御部、４０１…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、４０２…ピーク検出部、４０３…ピーク間差分検出部、４０４…風利用閾値判定部、４０５…パルス変換部５０１…スピーカユニット、５０２…ファン、５１１…羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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